通过激光书写几何相位全息图实现的迷你化多平面光转换器
光学
2026-02-10 v1 应用物理
量子物理
摘要
多平面光转换器 (MPLC) 是一种新兴的 3D 束形成技术，能够确定性地将输入空间光模态基映射到新的输出模态基。其进行此类空间 reformatting 操作的能力在经典和量子光子学中具有多种未来应用，涵盖从光通信到光子计算和成像。MPLC 是复杂的光学系统，由级联的逆设计衍射光学元件组成，通常由自由空间分隔。在本工作中，我们研究了在玻璃芯片内制造迷你化全封装透射型 MPLC 的方法，采用单步直接激光书写技术。我们的方案依赖于形成具有可调节快轴方向的飞秒激光诱导双折射纳米光栅。玻璃芯片内部用这些纳米光栱的多层结构制造多个几何相位全息图，以将可控的相位图案叠加到穿过它们的圆偏振光中。我们实验演示了两个概念验证的玻璃嵌入式 700x700x2000 微米³ MPLC：一个 3 模态和一个 10 模态的 Hermite-Gauss 模态分类器。我们讨论了这些器件的制造挑战和未来改进。我们的工作为快速原型化稳健的单体 MPLC 技术指明了道路。
引用
@article{arxiv.2602.07222,
title = {Miniaturised multi-plane light converters via laser-written geometric phase holograms},
author = {Unė G. Būtaitė and Martynas Beresna and David B. Phillips},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.07222},
year = {2026}
}